Humus - gleba - roślina: dżdżownice

Dżdżownice są najważniejszym zwierzęcym elementem gruntów rolnych. W Republice Czeskiej znanych jest prawie 50 gatunków dżdżownic, z których tylko jedna trzecia występuje w agrosystemach.

Najmniejszą liczbę dżdżownic można znaleźć na gruntach ornych, gdzie według badań przeprowadzonych w 1994 r. na 1 m² znajduje się kilkadziesiąt osobników. Liczba ta może być jednak znacznie wyższa w przypadku trwałych użytków zielonych.

Znaczenie dżdżownic dla gleby polega przede wszystkim na ich wpływie na rozkład pierwotnej materii organicznej i tworzenie próchnicy. Dżdżownice biorą udział w przekształcaniu złożonych związków organicznych w proste formy, które mogą być wykorzystywane przez rośliny. Transformacja odbywa się na dwa sposoby:

• bezpośrednio: poprzez spożywanie, trawienie i produkcję ekskrementów;
• pośrednio: poprzez oddziaływanie na populacje mikroorganizmów (eliminowanie ich wrogów lub wykorzystywanie ich składników odżywczych), wpływ na wilgotność gleby i jej napowietrzanie lub poprzez rozdrabnianie i przenoszenie materiału roślinnego.

Dżdżownice mają pozytywny wpływ na strukturę i mikrostrukturę gleby oraz jej żyzność, co zostało wykazane w wielu badaniach. Wynika to przede wszystkim z produkcji koprolitów (odchody dżdżownic), w których cząstki mineralne mieszane są z rozkładem pozostałości mikroflory organicznej. Przyczyniają się one do napowietrzania gleby poprzez tworzenie tuneli. Znaczenie odchodów w glebie jest ogromne, ponieważ ich produkcja jest wysoka i przez to mogą one znacząco wpłynąć na jakość gleby. W naszych warunkach na powierzchni gleby osadza się rocznie do 40 - 50 ton wydzielin dżdżownic, co daje warstwę ok. 4-5mm. Ich produkcja zależy od tego, jak korzystne są warunki życia dla dżdżownic. W glebach o dużej populacji dżdżownic rośliny wytwarzają znacznie silniejszy system korzeniowy, który jest warunkiem wstępnym wystarczającego zaopatrzenia roślin w wodę i składniki odżywcze. Obecność dżdżownic powoduje zwiększenie produktywności upraw, a także zmniejszenie liczby czynników szkodliwych (grzybów fitopatogenicznych).

Ważne cechy aktywności dżdżownic:

• Poprawiają strukturę gleby i zapobiegają tworzeniu się skorupy na powierzchni gleby.
• Zwiększają dostępność fosforu w glebie.
• Ich tunele pomagają wodzie docierać do korzeni roślin oraz odprowadzać nadmiar wody, co również pomaga w napowietrzaniu gleby.
• Populacje dżdżownic tworzą do 4400 km tuneli na 1 ha.
• Mogą rozmnażać się w ilości ponad 33 t na ha rocznie.
• Każda dżdżownica jest w stanie wyprodukować 20-40 kokonów wypełnionych jajami rocznie.
• Osiągają dojrzałość w okresie krótszym niż rok i żyją do 10 lat.
• Aby ich populacja stale rosła, warto zmienić sposób uprawy gleby – na uprawę bezorkową lub ograniczenie orki do minimum.
• Ilość dżdżownic jest większa w glebach, w których na powierzchni znajdują się resztki pożniwne.
• Według badań na 1 m2 gruntów ornych występuje 10-20 dżdżownic, ale na 1 m2 nawożonych pastwisk przypada 1300 dżdżownic (według naszych starszych źródeł w Republice Czeskiej jest 100-800 dżdżownic na 1m3 i ich masa dochodzi do 5t na hektar), ale najnowsze badania pokazują, że liczba dżdżownic w naszym kraju jest mniejsza.
• Dżdżownice preferują pozostałości lucerny i koniczyny od trawy.
• Ich populacje rosną na glebach dobrze nawożonych.
• Ich populacja zmniejsza się przy wielokrotnym stosowaniu płynnej gnojowicy.
• Podczas orki mewy wyjadają 6% populacji dżdżownic. Jednak sam orka niszczy do 20%. Pług usuwa również pozostałości roślinne z powierzchni gleby i utrudnia dżdżownicom dostęp do nich.
• Pestycydy są toksyczne dla dżdżownic.
• Wiele herbicydów ma niewielki bezpośredni wpływ na dżdżownice.
• Amoniak jest toksyczny dla dżdżownic.

W zależności od gatunku i sposobu życia dżdżownice oddziałują na glebę w następujący sposób:

Głęboko spulchniające dżdżownice tworzą duże, kilkumetrowe, prawie pionowe systemy tuneli, zakończone na powierzchni gleby, skąd dżdżownice odżywiają się martwym materiałem roślinnym. Tego typu tunele mają znaczący wpływ na system wodny gleby.

Dżdżownice powierzchniowe żyją w resztkach na powierzchni gleby. Obecnie mają one jednak niewielkie znaczenie ze względu na ograniczone gromadzenie materii organicznej spowodowane metodą uprawy gleby.

Dżdżownice podpowierzchniowe żyją pod powierzchnią gleby w części ziemi uprawnej. Gleby bogate w dżdżownice pochłaniają wodę lepiej niż gleby bez nich, ponieważ pionowe tunele przyspieszają przesiąkanie wody do gleby. Dzięki temu gleba jest mniej podatna na podtopienia w okresie zimowym i wiosennym, a więcej wody dociera do korzeni roślin.

Tunele dżdżownic zwiększają odporność gleby na erozję. Na ciężkich glebach tunele dżdżownic są główną przestrzenią przenikania korzeni roślin (40-60% korzeni roślin znajduje się w tych tunelach). Badania wykazały, że 42% drobnoustrojów tlenowych wiążących azot znajduje się w pobliżu tuneli dżdżownic.

Liczba dżdżownic zależy od systemu uprawy. System uprawy bezorkowej zapewnia większą liczbę dżdżownic, które są aktywne nocą. Im więcej resztek pożniwnych znajduje się na powierzchni, tym lepiej dla dżdżownic.

ESSEX CONSERVATION CLUB w Kanadzie osiągnął następujące wyniki wiosną 1996 roku:

*Nie podano typu lasu

Klasyczne metody uprawy gleby, w tym orka głęboka, zmniejszają liczbę dżdżownic w glebie ponieważ:

• dochodzi do uszkodzeń mechanicznych,
• wyciągamy je na powierzchnię gleby i ułatwiamy żerowanie drapieżników;
• przerywamy tunele dżdżownic; 
• orka zmienia temperaturę i wilgotność gleby oraz dostępność pożywienia na powierzchni gleby
   

Płytka orka nie zmniejsza ilości populacji dżdżownic tak bardzo, jak orka głęboka, jednak metoda bezorkowa jest najbardziej korzystna dla dżdżownic. Ilość dżdżownic w glebie zwiększa się, jeśli po zbiorach słoma pozostaje na powierzchni niezaoranej gleby. Jeśli przez kilka lat stosuje się metodę bezorkową, populacja dżdżownic zwiększa się do trzydziestu razy, ale może ona stopniowo maleć, ponieważ zawartość materii organicznej w glebie jest czynnikiem ograniczającym.

Wyższą mineralizację azotu stwierdzono w glebach, w których stosowano orkę płytką niż na glebach, w których stosowano konwencjonalne metody uprawy (orka głęboka). Stwierdzono, że dżdżownice i korzenie roślin mogą powodować rozkład materii organicznej w wyniku zwiększonej aktywności mikrobiologicznej, uwalniając wydzieliny do środowiska.

Według badań przeprowadzonych w Niemczech dżdżownice mogą znacznie ograniczyć występowanie parcha jabłoni. Jeśli w glebie jest wystarczająco dużo dżdżownic, mogą one wciągnąć wszystkie liście opadłe jesienią do gleby, tak aby grzyby Venturia inqaequalis (przyczyna parcha jabłoni) nie rozmnażały się na opadłych liściach, niszcząc je w ten sposób. Aktywność dżdżownic poprawia również strukturę gleby. W celu wspierania rozmnażania się dżdżownic zaleca się ciągłe ściółkowanie ściętą trawą terenu wokół drzew. Zaleca się również rozdrobnić świeżo ścięte gałęzie, ponieważ są one bardzo dobrym podłożem dla dżdżownic. Liście opadłe jesienią w sadach należy pozostawić na miejscu, aby były dostępne dla dżdżownic.